Introducción

Los antioxidantes (o estabilizadores térmicos) son aditivos que se utilizan para inhibir o retrasar la degradación de los polímeros causada por el oxígeno o el ozono presentes en la atmósfera. Son los aditivos más utilizados en materiales poliméricos. Los recubrimientos sufren degradación por oxidación térmica tras ser horneados a altas temperaturas o expuestos a la luz solar. Fenómenos como el envejecimiento y el amarilleamiento afectan gravemente al aspecto y al rendimiento del producto. Para prevenir o reducir esta tendencia, se suelen añadir antioxidantes.

La degradación por oxidación térmica de los polímeros se debe principalmente a la reacción de radicales libres en cadena, iniciada por los radicales libres generados por los hidroperóxidos al calentarse. Esta degradación puede inhibirse mediante la captura de radicales libres y la descomposición de los hidroperóxidos, como se muestra en la figura siguiente. Entre los antioxidantes, estos inhiben la oxidación mencionada y, por lo tanto, se utilizan ampliamente.

Tipos de antioxidantes

Antioxidantesse pueden dividir en tres categorías según sus funciones (es decir, su intervención en el proceso químico de autooxidación):

Antioxidantes de terminación de cadena: principalmente capturan o eliminan los radicales libres generados por la autooxidación de polímeros;

Antioxidantes que descomponen los hidroperóxidos: promueven principalmente la descomposición no radicalaria de los hidroperóxidos en los polímeros;

Antioxidantes pasivantes de iones metálicos: pueden formar quelatos estables con iones metálicos dañinos, pasivando así el efecto catalítico de los iones metálicos en el proceso de autooxidación de los polímeros.

Entre los tres tipos de antioxidantes, los antioxidantes que terminan la cadena se denominan antioxidantes primarios, principalmente fenoles impedidos y aminas aromáticas secundarias; los otros dos tipos se denominan antioxidantes auxiliares, que incluyen fosfitos y sales metálicas de ditiocarbamato. Para obtener un recubrimiento estable que cumpla con los requisitos de la aplicación, generalmente se selecciona una combinación de varios antioxidantes.

Aplicación de antioxidantes en recubrimientos

1. Se utiliza en alquídicos, poliésteres y poliésteres insaturados.
En los componentes oleosos de las resinas alquídicas, existen enlaces dobles en distintos grados. Los enlaces dobles simples, múltiples y conjugados se oxidan fácilmente a altas temperaturas para formar peróxidos, lo que oscurece el color, mientras que los antioxidantes pueden descomponer los hidroperóxidos para aclararlo.

2. Se utiliza en la síntesis del agente de curado de poliuretano.
El agente de curado de poliuretano (PU) generalmente se refiere al prepolímero de trimetilolpropano (TMP) y diisocianato de tolueno (TDI). Cuando la resina se expone al calor y la luz durante la síntesis, el uretano se descompone en aminas y olefinas, rompiendo la cadena. Si la amina es aromática, se oxida para convertirse en un cromóforo de quinona.

3. Aplicación en recubrimientos en polvo termoendurecibles
Un antioxidante mixto de fosfito y antioxidantes fenólicos de alta eficacia, adecuado para proteger los recubrimientos en polvo de la degradación termooxidativa durante el procesamiento, el curado, el sobrecalentamiento y otros procesos. Sus aplicaciones incluyen poliéster epoxi, TGIC de isocianato bloqueado, sustitutos de TGIC, compuestos epoxi lineales y resinas acrílicas termoendurecibles.

Nanjing Reborn New Materials ofrece diferentes tipos deantioxidantespara las industrias del plástico, recubrimientos y caucho.

Con la innovación y el progreso de la industria de recubrimientos, la importancia de los antioxidantes para estos se hará más evidente y el campo de desarrollo se ampliará. En el futuro, los antioxidantes evolucionarán hacia una mayor masa molecular relativa, multifuncionalidad, alta eficiencia, novedad, composición, capacidad de respuesta y protección ambiental. Esto exige que los profesionales realicen investigaciones exhaustivas, tanto desde el punto de vista del mecanismo como de la aplicación, para mejorarlos continuamente, investigar a fondo las características estructurales de los antioxidantes y desarrollar nuevos antioxidantes eficientes a partir de estos, lo que tendrá un profundo impacto en el procesamiento y la aplicación en la industria de recubrimientos. Los antioxidantes para recubrimientos ejercerán cada vez más su enorme potencial y aportarán excelentes beneficios económicos y tecnológicos.